ÖNTÖZÉS. Ligetvári Ferenc

Átírás

1 ÖNTÖZÉS Ligetvári Ferenc Gödöllő 2008

2 ÖNTÖZÉS Dr. Ligetvári Ferenc 2

3 Lektorálta: Dr. Csekő Géza Dr. Bartha József Felelős kiadó: Dr. Csányi Sándor Kiadja: Szent István Egyetem Mezőgazdaság- és Környezettudományi Kar Készült: Szent István Egyetem Kiadó Nyomdájában Felelős vezető: Lajos Mihály 3

4 TARTALOMJEGYZÉK Tartalomjegyzék...4 bevezetés...5 I. A VÍZGAZDÁLKODÁS ALAPJAI...7 I. 1. AZ ÖNTÖZÉS ALKALMAZÁSA A NÖVÉNYTERMESZTÉSBEN Az öntözés agrotechnikai céljai, alapfogalmak Az öntözővíz mennyisége és minősége Az aszály...22 II. 2. Öntözési módok, módszerek, eljárások Felületi öntözési mód Árasztó öntözési módszer...30 a) Vadöntözés, mint öntözési eljárás...30 b) Limános öntözési eljárás...30 c) Rizsárasztás, mint öntözési eljárás...30 d) Rét - legelő árasztás, mint öntözési eljárás...31 e) Hálózatos árasztásos öntözési eljárás...32 f) Kalitkás árasztásos öntözési eljárás Csörgedeztető öntözési módszer...33 a. Oldalas öntözési eljárás...33 b. Hátas öntözési eljárás...33 c. Sávos öntözési eljárás Áztató (barázdás) öntözési módszer...35 a) Földcsatornás (barázdás) öntözési eljárás...35 b) Vízkilépő nyílásokkal ellátott csöves (tömlős) öntözési eljárás Felületi öntözőtelepek tereprendezése A tereprendezés alapfogalmai, műterep típusok A tereprendezés előkészítő munkái A tereprendezés tervezése A tereprendezés kivitelezése A tereprendezés gépei Az esőszerű öntözés A szórófej A csőhálózat...55 Méretezés...56 Térszíni terhelés...56 A vezetéképítés szempontjai...56 Csőkitámasztások és alátámasztások...57 Árokszint-képzés Törölt: 31 Törölt: 33 Törölt: 33 Törölt: 33 Törölt: 33 Törölt: 33 Törölt: 34 Törölt: 35 Törölt: 35 Törölt: 36 Törölt: 36 Törölt: 36 Törölt: 36 Törölt: 38 Törölt: 38 Törölt: 42 Törölt: 46 Törölt: 46 Törölt: 49 Törölt: 49 Törölt: 52 Törölt: 53 Törölt: 60 Törölt: 60 Törölt: 66 Törölt: 67 Törölt: 68 Törölt: 68 Törölt: 68 Törölt: 69

5 Az esőszerű öntözés alkalmazásának értékelése...60 Az esőszerű öntözési mód előnyei:...60 Az esőszerű öntözési mód hátrányai:...60 Az esőszerű öntözési mód nem javasolható:...60 A szakaszos öntözés jellemzői...61 Az öntözőberendezések típusai...61 Az öntözőberendezések ismertetése Különleges célú öntözések és az ehhez szükséges berendezések A többrendeltetésű öntözőberendezések Gazdaságossági szempontok A többrendeltetésű öntözőberendezések típusai Fagyvédelmi öntözés A növényi és állati kártevők elleni védekezés öntözéssel A frissítő-öntözés Az öntözővíz hőmérsékletének változása esőszerű öntözésnél...68 Összefoglalva A trágyázó öntözés és a levéltrágyázás Tápláló öntözés hordozható esőztető berendezéshez kapcsolt műtrágyaoldó berendezéssel...70 Központi műtrágyaoldó berendezések működési elve A mezőgazdaság igénye a központi műtrágyaoldó berendezésekkel szemben...72 Műtrágya-adagolás...72 Műtrágyák kijuttatása öntözőberendezésekkel Színező öntözés Homoktalajok defláció elleni védelme öntözéssel...73 A homoklefogó öntözések végzése az alábbiak szerint javasolható A tápláló öntözés időszerűsége...74 A műtrágyaoldatok felhasználása a korszerű öntözési technológiában...75 A tápláló öntözés előnyei és korlátai Az egyenletes víz- és tápanyag-adagolás feltételei, megvalósításának eszközei a mikroöntözésben...76 Folyékony vegyi anyagok öntözővízbe adagolására szolgáló készülékek általános áttekintése...77 Ezeket az injektáló készülékeket működési elvük szerint három csoportba soroljuk:...77 Tápanyagok mikroöntöző-berendezéseken keresztüli kijuttatása A különböző ionok kölcsönhatásai az öntözővízben és a talajban...79 A foszfor viselkedése az öntözővízben és a talajban...80 A kálium viselkedése az öntözővízben és a talajban...82 Mezo- és mikroelem-készítmények kijuttatása az öntözővízzel...83 A tápláló öntözés elterjedése Mikroöntözési mód Törölt: 72 Törölt: 72 Törölt: 72 Törölt: 72 Törölt: 73 Törölt: 73 Törölt: 73 Törölt: 77 Törölt: 77 Törölt: 78 Törölt: 78 Törölt: 78 Törölt: 79 Törölt: 80 Törölt: 80 Törölt: 81 Törölt: 82 Törölt: 82 Törölt: 83 Törölt: 84 Törölt: 84 Törölt: 84 Törölt: 85 Törölt: 85 Törölt: 86 Törölt: 86 Törölt: 87 Törölt: 88 Törölt: 88 Törölt: 89 Törölt: 89 Törölt: 89 Törölt: 92 Törölt: 93 Törölt: 96 Törölt: 96 Törölt: 96 Törölt: 97

6 A mikroöntözés gyűjtőfogalom, jelenleg két öntözési módszert foglal magába: Cseppenkénti öntözés A mikroszórós öntözési módszer...85 Vízsugaras...85 Mikroszórós A mikroöntözés alkalmazása a különböző növénykultúrákban...86 a) Termesztő berendezésekben (üveg- és fóliaházakban)...86 b) Szaporítóanyag előállítás területén...86 c) Dombvidéki kertészeti ültetvényekben...87 d) Síkvidéki kertészeti ültetvényekben...88 e./ Utcai fasorok és parkok öntözésére A mikroöntözés műszaki megoldásai...88 Szűrőberendezések A csőhálózat Vízadagoló berendezések...93 Vízkiadagoló csövek...93 Csepegtetőtestek...94 Mikroszórók...94 A csepegtetőtestek és mikroszórók működési elve Szabad áramlási pályájú Kényszer (labirintus) áramlási pályájú Párologtatást csökkentő (antitranszspiráns) készítmények alkalmazási lehetőségei...96 A palánták kiültetés előtti kezelésére történő felhasználás...96 Állománykezelésre történő felhasználás...98 Antitranszspiráns készítményekkel elérhető vízmegtakarítás mértéke...99 A vízfelhasználás dinamikájának alakulása a párologtatást csökkentő vegyi anyagok hatására...99 A kezelések hatása az asszimiláló felület nagyságának alakulására Az antitranszspiráns készítmények hatása az összes terméstömegre és a paradicsombogyók beltartalmi értékeinek alakulására A párologtatást csökkentő vegyi anyagok alkalmazásának lehetőségei és lehetséges szerepük a zöldségtermesztés gyakorlatában A vízgazdálkodás történeti áttekintése Törölt: 97 Törölt: 97 Törölt: 98 Törölt: 98 Törölt: 98 Törölt: 99 Törölt: 99 Törölt: 99 Törölt: 100 Törölt: 101 Törölt: 101 Törölt: 101 Törölt: 101 Törölt: 106 Törölt: 106 Törölt: 106 Törölt: 107 Törölt: 107 Törölt: 107 Törölt: 107 Törölt: 108 Törölt: 109 Törölt: 109 Törölt: 111 Törölt: 111 Törölt: 112 Törölt: 112 Törölt: 113 Törölt: 113 Törölt: 114 6

7 BEVEZETÉS A mezőgazdaság termelési birtokviszonyaiban beállt változás szükségessé teszi a gazdaságos termelés feltételeinek megteremtését. A növénytermesztésre vállalkozóknak döntéshozatalukban jól kell ismerniük a természeti és a közgazdasági adottságokat. Felelősséggel kell kiválasztani a termesztendő növényfajokat, illetve fajtákat, továbbá ismerni kell a termesztésükhöz elengedhetetlen talajművelési, növényvédelmi technológiákat is. Állandó nagy termések elérésének egyik döntő előfeltétele a megfelelő nedvesség fenntartása, amelyet nálunk a természeti adottságok nem tesznek mindig lehetővé. Ugyanis az az milliméternyi csapadék, amelyre általában számíthatunk, igen egyenlőtlen eloszlású. Az Alföldön, a Tisza környékén és a tiszántúli tájakon a csapadék mennyisége a növények tenyészideje alatt alig éri el a millimétert, holott ennek kétszeresére volna szükség. Ezeken a száraz vidékeken a nedvesség megőrzését elősegítő megfelelő talajművelés mellett az öntözés az az eszköz, amellyel csökkenthetjük a szélsőséges időjárás ill. az aszály kártételét. Ezeken a tájakon az öntözés természeti szükségesség, a mezőgazdasági termelés belterjes irányú fejlesztésének legalapvetőbb feltétele. Öntözéssel a terméshozamokat és annak minőségét biztonságosabbá és egyenletesebbé tehetjük és lehetővé válik új kultúrák meghonosítása is. Az öntözéshez szükséges beruházások és az üzemeltetés költségei azonban igen jelentékenyek, így a jövedelmező, gazdaságos öntözéses termesztés csak abban az üzemben lehetséges, ahol a vízellátottságon kívül a többi terméshozamot befolyásoló termesztéstechnológiai tényező optimumban van. Hazánkban is több kiemelkedő - a mezőgazdasági termelést jól ismerő - szakember (Bocz, Cselőtei, Dobos és Fekete, Oroszlány, Petrasovits, Ruzsányi, Sajó és Trummer, Szalai, Szalóki, Szilárd) bizonyította az öntözés szükségességét. Formázott: Áthúzott Az öntözéses gazdálkodás fejlődése Az öntözés csaknem olyan régi, mint a mezőgazdasági kultúra. Israelsen szerint az öntözés ősrégi művészet. A civilizáció fejlődése az öntözés fejlődését követte. Az indiai Gulhati véleménye szerint az öntözés számos országban olyan régi művészet, mint az emberi civilizáció, ugyanakkor ma az egész világon elterjedt tudomány - az emberiség fennmaradásának tudománya (az arid övezetben). Hazánkban az öntözéses gazdálkodás első nyomait már a 16. században megtaláljuk, amikor a rizs - déli országrészeinken - meghonosodott. Az Alföld öntözéséről az első nagyobb méretű fejlesztési tervek a 18. század elején készültek. Ezen időszak vízimunkái elsősorban a lecsapolásokat és az aszály elleni védekezést szolgálták. Írásos és ma is értékelhető feljegyzéseink az ös aszályokról és az ezt követő intézkedésekről vannak. Az ekkor kibontakozott vitákban erőteljes igény merült fel öntözőfőművek létesítésére, amit abban az időben is egyértelműen állami feladatnak tekintettek. Az évi aszály után - de a rákövetkező minden nagyobb aszály idején is rendszeresen - felvetődött az öntözés kérdése a viták során. 5

8 A közérdekű öntözőcsatorna létesítéséről szóló évi XXX. tc. vitáján mások között Kossuth Ferenc fejtette ki: "csak az állam lehet képes arra, hogy megfelelő lökést adjon az öntözés ügyének; s nagyon fontos a tervszerűség ebben a munkában: ne ötletszerűen történjék az öntözőművek kiépülése, mint ahogyan korábban a vasutaké történt." A két világháború közötti évtizedek sem hoztak érdemleges változást az öntözésben között az öntözött terület (összesen) csupán 1549 hektárral nőtt, a növekedés tehát évente nem érte el átlagosan a 130 hektárt sem (Szilárd, 1988.). Igen alapos munkát végzett Mayer János az 1931-ben megjelentetett "Az öntözésről" című kiadványával, valamint Sajó Elemér és Trummer Árpád az 1933-ban szerkesztett "Újabb tanulmányok az öntözésről" című jelentős munkájukkal. Ez utóbbiból idézünk azon célból, hogy ráirányítsuk a figyelmet a több mint félévszázaddal ezelőtt megindult kezdeményezésekre: "A másfél évvel ezelőtt megjelent fenti (Mayer-féle) tanulmányokban részletesen kifejtettük, hogy hazánkban a most küszöbön álló vízhasznosításoknak, az intenzívebb vízgazdálkodásnak egyik legfontosabb alappillére öntözéseinknek fejlesztése lesz. Részletesen kimutattuk, hogy az Alföld éghajlatát nem változtatták meg az ármentesítések és a belvízrendezések, megokoltuk, hogy nem a vízrendezések következtében állítólag bekövetkezett kiszárítás, hanem egészen más okok teszik szükségessé az öntözések fejlesztését. Az Alföld egyoldalú (főképpen búza, tengeri) termelése - ami a kontinentális éghajlat következménye - ma már a külföldi, sőt a belföldi piac szempontjából sem felel meg a sokkalta nehezebbé vált értékesítési viszonyoknak. Az Alföldön a változatosabb és biztosabb termelés, az erősebb állattartás és trágyázás, a magasabb terméseredmények, racionális gyümölcstermelés a mélyműveléssel, okszerű szárazgazdálkodással (dry farming), bizonyos mértékig megközelíthetők ugyan, de tökéletes módon csakis az öntözőgazdálkodással érhetők el. Ha az öntözések ügyében való állami működést a mostoha pénzügyi viszonyok az elmúlt években meg is bénították, ez a nagy kérdés azért nem pihent, mert a társadalom, a közvélemény állandóan, nagyon élénken foglalkozott vele. Az évi nyári nagy aszály ennek folytán a kapásnövényeknek és a takarmányféléknek katasztrofálisan rossz termése is hozzájárult ahhoz, hogy a közvélemény, a napi- és a szaksajtó az öntözések ügyét állandóan napirenden tartsa. A törvényhatóságok, érdekképviseletek és érdekeltségek részéről a kormányhoz az öntözések érdekében nagyszámú felirat is érkezett. E kérdést évi összes gyűlésein az Országos Alföldi Bizottság is tárgyalta. Beadványok érkeztek a földmívelésügyi minisztériumhoz vízitársulatok, de egyes birtokosok részéről is, akik - miután a pénzintézetek jelenleg agrárkölcsönöket nem folyósítanak - az államtól kérnek némi kölcsönt, hogy kedvezően (holt folyamágak stb. mellett) fekvő területeiken kísérleti öntözéseket rendezhessenek be. Jellemző a jelenlegi viszonyokra, hogy egyes birtokosok már pengő kölcsönnel is megelégedtek volna, hogy az öntözési kísérleteket legalább a legszerényebb módon megkezdhessék. Fedezet hiányában azonban semmiféle állami kölcsönt sem lehetett kiutalni. Aki a külföldi vízhasznosítások és öntözések újabb hatalmas fejlődését áttekinti, kétségtelenül arra a meggyőződésre jut, hogy a technika legújabb vívmányainak felhasználásával a súlyos gazdasági viszonyok ellenére is hatalmas arányú tevékenység folyik az egész világon a vizekben rejlő igen nagy energiák kihasználása érdekében. Az emberiség az aszályos, sőt a félig-meddig aszályos vidékeken is meg akarja szüntetni azokat a rettenetes csapásokat, amelyeket az esőtlen száraz nyarak, az ebből keletkező 6

9 nélkülözések és éhínségek zúdítanak a nagy kozmikus erők ellen még védtelen lakosságra. Mindenütt elérni igyekeznek a termelés biztonságát, ezzel a biztos, reális kalkulációt, a termelési önköltségek csökkentését, a biztos önellátást és az exportra kerülő termények versenyképességét. Mindezek kapcsán - ha a hazai öntözések ügyét párhuzamba állítjuk a külföldi fejlődéssel - önként merülnek fel a következő alapvető kérdések: 1. Indokolt-e hazánkban az öntözés és elérkezett-e már annak az ideje? 2. Van-e elég vizünk nagyobb területek öntözésére? 3. Milyen terméstöbbletekre lehet számítani és annak kapcsán biztosítva lesz-e a beruházandó nagy tőkék jövedelmezősége? 4. Miképpen tudjuk terméstöbbletünket értékesíteni? 5. Van-e remény arra, hogy ehhez a nagy munkához szükséges anyagi eszközöket elő tudjuk teremteni? 6. És ha mindezekre a kérdésekre megnyugtató volna a válasz, mik a teendők öntözéseink fejlesztése körül." Ezek a kérdések - kis módosítással - napjainkban is megfogalmazódnak, illetve válaszra várnak. I. A VÍZGAZDÁLKODÁS ALAPJAI A víz társadalmi-gazdasági szerepe A víz a Föld felszínén és felszíne alatt előforduló természeti kincs, amely állandó körforgásban van és amelynek mennyisége lényegesen nem változik. A víz használati értékének hordozói természeti tulajdonságai, amelyek emberi szükségletek kielégítésére teszik alkalmassá. Ezek a gazdaságilag jelentős tulajdonságok a következők: a) megjelenési formái, b) biológiai, c) fizikai és d) kémiai tulajdonságai. a) A megjelenési formák főbb jellemzői gazdasági szempontból a következőkben foglalhatók össze. A felszíni vizekre jellemző, hogy nagy tömegűek, magasságkülönbségből eredően mozgáskészségük jelentős, időben és térben változó mennyiségűek, utánpótlásuk gyors, errodáló és hordalékmozgató hatásuk jelentős, élőszervezet tartalmuk nagy. A felszín alatti vizek egyidejűleg tárolt térfogata általában nagyobb, mint a kontinensek felszíni vizeinek esetében, mozgáskészségük ugyanakkor lényegesen kisebb. Ugyancsak kisebb a mennyiségük tér- és időbeli változása, valamint utánpótlásuk is lassúbb. Élőszervezet tartalmuk kisebb, ezért ivóvíz céljára alkalmasabbak. 7 Formázott: Áthúzott Formázott: Áthúzott Formázott: Áthúzott

10 A párolgó vizek gazdaságilag fontos jellemzői, hogy térben és időben gyorsan változnak, a makro- és mikroklímát jelentős mértékben befolyásolják, a hasznosítható vízkészletek csökkentik és a víz körforgásában öntisztító szerepük van. b) A víz biológiai tulajdonságainak is igen nagy a gazdasági jelentősége. Sokoldalú fiziológiai szerepe közismert. Mint a növényi élet egyik alapelemének a mezőgazdasági termelésben is meghatározó szerepe van. Hazai viszonyok között 1 kg növényi szárazanyag termeléshez l vízmennyiség szükséges. A növénytermesztés alapja, a talaj termékenysége is a vízviszonyok függvénye, ugyanakkor a növényzet a vízháztartási elemeket (lefolyás, párolgás) is módosíthatja. A víz számos élőlény számára olyan közeg, amely életteret jelent. A vizekben tenyésző hasznos mikroorganizmusok életfunkciói révén megy végbe a víz természetes, biológiai öntisztulása. A káros biológiai tulajdonságok közül megemlíthető, hogy a vízben olyan vírusok, baktériumok is tenyésznek, amelyek az egészségre ártalmasak. c) A víz fizikai tulajdonságai közül a legjelentősebb a domborzati viszonyokból eredő helyzeti energiája, amely viszonylag kedvező hatásfokkal alakítható át más energiává. A vizek azon tulajdonságán, hogy a nála kisebb térfogatsúlyú testek a felszínén úsznak, alapul a vízi közlekedés, míg azon, hogy a nála nagyobb fajsúlyú testeket mozgásában magával ragadja és sodorja, alapulnak a természetes talaj lesodrás, az erózió és az olyan munkaműveletek, mint a vízzel történő anyagfejtés és anyagszállítás. A víz nagy fajhője a tengerek klíma-befolyásoló hatásában, a hőátadásban (gőzkazán) és a hőelvonásban (hűtővíz) hasznosul. d) A víz kémiai tulajdonsága, hogy sok vegyületnek alkotórésze, és az anyagok jelentős részével könnyen lép kémiai reakcióba. Kémiai tulajdonsága sok esetben káros hatású, mint pl. a beton és vasbeton szerkezetek állékonyságát veszélyeztető ún. korróziós hatás. A víznek ősidők óta fontos szerepe volt a földi élet, a termelés és a társadalmigazdasági fejlődés alakulásában. Korunk társadalmi-gazdasági élete szinte minden vonatkozásban összefügg a vízviszonyokkal. A víz és a társadalom állandó kölcsönhatásban van egymással. Ez a kapcsolat a következő formákban jelentkezik. - a víz megjelenési formáiban, biológiai és fizikai sajátosságaiban rejlő, gazdaságilag hasznos tulajdonságok kiaknázása a vízhasznosítás; - a víz romboló ereje, valamint a káros mennyiségű és minőségű vizek elleni védelem a vízkárelhárítás; - a társadalom az emberi tevékenységen keresztül visszahat a természeti környezetre. A víz és a társadalom kapcsolata révén a víz természetes körforgása vagyis a víz újratermelésének természeti folyamata és a víz társadalmi körforgása 8 Megjegyzés [a1]: Ez nem fizikai tulajdonság Megjegyzés [a2]: Szükséges lenne az EC, jég képződés, változó sűrűság ismertetése Megjegyzés [a3]: Kérdés, hogy a tiszta víz károsít-e? Megjegyzés [a4]: Szükség lenne a ph ismertetésére

11 vagyis a víz társadalmi újratermelési folyamata egymással szoros kölcsönhatásban van (1. ábra). 1. ábra. A víz természeti és társadalmi körforgása A termelőerők fejlődése a vízkészletek fokozott felhasználásával jár. A társadalom víz iránti igénye, a víz szerepe a termelésben, a termelő fogyasztásban és a víz felhasználása személyes fogyasztásra egyre nő. A vízkárelhárítás jelentősége is fokozódik, mert a káros mennyiségű és minőségű vizek a társadalom anyagi és kulturális fejlődésével egyre nagyobb értéket veszélyeztetnek. A vízhasznosítási és vízkár-elhárítási tevékenység során a társadalom mélyen beavatkozik a természetbe, a természetes hidrológiai viszonyokba és a természeti környezetet jelentős mértékben megváltoztatja. Gyakran előfordul, hogy nem vízzel kapcsolatos gazdasági tevékenység is lényegesen módosítja a természetes viszonyokat (pl. erdőgazdálkodás, bányaművelés, városiasodás stb.). A vízhasznosítás a szükséglet jellege szerint két fő csoportba osztható: a) a víz felhasználása személyes fogyasztásra (ivó- és háztartási víz, üdülési, egészségügyi és sport célokat szolgáló víz); b) a víz felhasználása termelő fogyasztásra (a víz anyagi tulajdonságainak hasznosítása az ipari és mezőgazdasági termelésben, a vízi szállításban stb.). A víznek a termelés folyamatában történő felhasználása lényegesen sokrétűbb, mint a személyes fogyasztás. Termelési alapanyagként munkatárgyként szerepel pl. a konzerv- és élelmiszeriparban. Termelési segédanyag vagy munkaeszköz pl. az öntözésben vagy az energiatermelésben. Termelési eszköz pl. a hidraulikus szállításnál. Termelési közeg, vagyis olyan anyag, amelyben a termelés folyik, pl. a halgazdaságban vagy a vízi közlekedésben. 9 Megjegyzés [a5]: használatáva l Ezt a fejezetet is sorkizártra kell módosítni Megjegyzés [Á6]: Milyen? Megjegyzés [a7]: Következő bekezdéstól elválasztani Megjegyzés [a8]: Következő bekezdéstól elválasztani

12 A vízkár-elhárítási tevékenység a kárt okozó folyamat jellege szerint három csoportba sorolható: a) a víz romboló ereje elleni védelem (árvízvédelem, mederrendezés, erózió elleni talajvédelem); b) a fölösleges és káros mennyiségű vizek elleni védelem (vízrendezés, talajcsövezés stb.); c) a vizek káros szennyeződése elleni védelem. A természeti környezet megváltoztatása során az emberi tevékenység (új területek művelésbe vonása, erdőirtás, agrotechnikai módszerek fejlődése, szennyezett vizek befogadóba juttatása) a víz természeti körforgását befolyásoló tényezőkben és a víz anyagi tulajdonságában idéz elő változásokat. Ezek hatása a lefolyási viszonyok megváltoztatásában, a hasznosítható vízkészletek mennyiségében és minőségében is jelentkezik. A vízhasznosítás és vízkárelhárítás között nem minden esetben vonható éles határ. Pl. a víztározás egyaránt szolgálhat vízhasznosítási és vízkár-elhárítási célokat. Megjegyzés [a9]: Kémiai, fizikai, biológiai I. 1. AZ ÖNTÖZÉS ALKALMAZÁSA A NÖVÉNYTERMESZTÉSBEN 1.1. Az öntözés agrotechnikai céljai, alapfogalmak Az öntözés területi egységei Az öntözés végrehajtása, illetve a vízszállítás szempontjából különböző területi egységeket különböztetünk meg. A legnagyobb egység: az öntözőrendszer (például a kiskörei víztároló vízkészletének hasznosítására kijelölt területek). Az öntözőrendszer a legmagasabb rendű, nagy kiterjedésű egység, öntözőfürtökből tevődik össze. Példaként említjük a Kiskörei Vízlépcsőhöz kapcsolódó Jászsági és Nagykunsági Öntözőrendszert. Az öntözőrendszeren belül található az öntözőfürt, amely az öntözőrendszer része, öntözőtelepekből áll. Területe: ha. Az elmúlt időszak nagyüzemein belül a jellemző öntözött területet öntözőtelepnek neveztük. Az öntözőtelep a legkisebb öntözési jellegű mezőgazdasági üzemegység, öntözőtömbök alkotják, területe ha. Az öntözőtömb az öntözési forduló alatt megöntözött terület, amely öntözött táblákból áll. Az öntözött tábla, mint öntözési egység, megegyezik a mezőgazdasági táblával. A mezőgazdasági tömb az az egység, amelyen egy fajta növényt termelnek, és azonos módon művelik. A termőterület elemek azok az ideiglenes csatornákkal, barázdákkal, szárnyvezetékekkel uralt területek, amelyekből az öntözött tábla összetevődik, mint öntözési területi egység. Megjegyzés [a10]: Tisza-tó Fogalmak és szakkifejezések 10

13 Állandó költség: Azon költségek összege, melyek a kiadott víz mennyiségétől függetlenül állandóan terhelik az öntözést (például amortizáció, fenntartás stb.). Áttelepítési idő: A szárnyvezetéknek minden tartozékával együtt egyik tábláról a másik táblára való áthelyezésének ideje (óra). Beruházási költség: A szárnyvezeték létesítésével kapcsolatos költség. Célszerű kimutatni állami dotációval együtt (népgazdasági érték) és anélkül (üzemi érték) (Ft/ha). Csőátmérő: A szárnyvezeték vízvezető csövének tényleges külső, illetve belső átmérője (mm/mm). Csőkötés: A szárnyvezeték csöveinek egymáshoz való kapcsolásainak módja. Fúvóka: A szórófej kiömlőnyílása. Hasznos munkaráfordítás: A szárnyvezeték áthelyezéséhez, átállásához és áttelepítéséhez szükséges gépi munkaerő-igény (óra/m3). Hasznos szórási távolság: Az a távolság, melynél a kiöntözött csapadék átlagos értékének a fele még észlelhető (m). Hidráns: Felszín alatti csővezetékből a felszínre kerülő olyan zárható csődarab, amelyről a szárnyvezeték nyeri a vizet. Hidráns nyomás: A hidráns kiömlőnyílása előtt mért nyomásérték (bar). Hidránstávolság: A szárnyvezetéket ellátó csővezetéken lévő hidránsok egymástól való távolsága (m). Hidráns-vízhozam: A hidráns kiömlőnyílásán időegység alatt kilépő átlagos vízmennyiség (1/sec, m 3 /sec; m 3 /óra). Hidránsor-távolság: A hidránsokkal ellátott csővezetékek közötti távolsága (m). Idénynorma: Egy növénykultúrának a teljes öntözési idényben kiadandó öntözővíz mennyisége (mm; m 3 /ha). Intenzitás: Az öntözött területre időegység alatt kiadagolt vízborítás (mm/óra). Időeltolódásos üzemeltetés: Az öntözőtáblán belül a folyamatos üzemeltetést és az egyenletes vízfelhasználást elősegítő, a szárnyvezeték indítását és leállítását időeltolódással megvalósító üzemeltetési rend. Öntözési idény: A vegetációs időszak öntözést kívánó szakasza. Öntözési idő: Az az időtartam, amely alatt a szárnyvezeték az egy szárnyvezetékhez tartozó területet az előírt víznormával megöntözi (óra). Öntözési forduló: Az öntözés kezdeti időpontjából a következő öntözés kezdeti időpontjáig terjedő időtartam (nap). Öntözési norma: Egy növénykultúrának az egyszeri öntözéssel kiadandó öntözővíz mennyisége (mm; m 3 /ha). Öntözés közvetlen költsége: Az öntözés érdekében közvetlenül felhasznált ráfordítások pénzértéke (Ft/m 3, Ft/ha/mm; Ft/ha). Öntözésből kimaradt terület: Az a terület, amely a szárnyvezeték üzemeltetésekor az öntözésből kimarad (ha; %). Öntözővíz-szükséglet: A növény öntözővíz-igényének a vízszállítási (szivárgási, párolgási) és elosztási veszteségekkel növelt értéke. Párolgási veszteség: A szórófejjel kiadott összes vízmennyiség és a talajra érkezett csapadékmennyiség különbsége. Szórófejkötés: A szórófejek alaprajzi elrendezése. A kötést szorzójellel összekapcsolt két számmal jelöljük. Az első szám a szárnyvezeték mentén a szomszédos szórófejek 11

14 egymástóli távolságát, a második szám a szárnyvezetékek egymástóli távolságát jelenti (m x m). Szórási távolság: Az a távolság, ameddig a szórófejből vagy szórókarból üzemközben kirepülő vízcseppek összefüggő csapadékot képeznek (m). Szórófej körülfordulási idő: Az az időtartam, mely alatt a szórófej függőleges tengely körüli egy körülfordulás után kiindulási helyzetébe tér vissza (perc). Szórófej nyomásigénye: A szórófej csatlakozásnál szükséges nyomásérték (bar). Szórófej vízhozama: A szórófej fúvókáin időegység alatt kilépő átlagos vízmennyiség (1/sec;m 3 /óra). Szórófej szám: a szárnyvezetéken egy időben üzemeltethető szórófejek száma (db). Szárnyvezeték vízhozama: A szárnyvezeték elején, szelvényén időegység alatt áthaladó vízmennyiség (1/sec; m 3 /sec; m 3 /óra). Szárnyvezeték: Az esőztető berendezés felszín feletti csővezetéke összes szerkezeti részeivel és szórófejeivel együtt (merevítő, mozgató, stb.), mely a hidránsra csatlakozik. Szárnyvezeték-üzemállás: a szárnyvezetéknek az öntözési idő alatt az üzemelési rendszerint elfoglalt helye. Szárnyvezeték-üzemállás távolság: A szárnyvezeték két szomszédos üzemállásának egymástól való távolsága (m). Szárnyvezeték szabad magasság: A szárnyvezeték alsó részének a föld felszínétől mért függőlegese távolsága üzemelési helyzetben (m). Szárnyvezeték területi teljesítménye: Az a terület, amelyet a szárnyvezeték az öntözési forduló ideje alatt az előírt víznormával megöntöz (ha). Szárnyvezeték hosszúság: a szárnyvezetéknek a legnagyobb szerkezeti hossza. Szárnyvezeték nyomásvesztesége: A szárnyvezeték kezdeti és végső szelvényében mért nyomásértékek különbözősége (bar). Szárnyvezeték nyomásigénye: A szárnyvezeték és a hidráns csatlakozásánál szükséges nyomásértéke (bar). Szerelési tartalék: A zavarmentes üzemeltetést biztosító szerkezeti részek mennyisége. Taposott terület: Az a terület, amelyről a szárnyvezeték üzemeltetése miatt termés nem takarítható be (ha; %). Területi tényező: Az egyidejűleg öntözött területnek az a területaránya, amelyen a kiadagolt vízborítás nem tér el az átlagos vízborítástól meghatározott mértékben (%). Üzemeltetési technológia: Az öntözőtáblán vagy tömbön belül a szárnyvezetékek és szórófejek üzemeltetésének és mozgatásának módját meghatározó előírás. Üzemelési sebesség: Haladva önöző szárnyvezetéknek a kiadott vízborítástól függő sebessége, amellyel öntözés közben a szárnyvezeték halad (m/óra). Változó költségek: Az öntözés azon költségei, melyek a kiszolgáltatott víz mennyiségétől függően változnak (áttelepítés, energia, vízdíj egy része stb.) Vízborítás: Az öntözött területre kiadagolt vízréteg vastagsága (mm). Vízadagolás: Az öntözővíz tervszerű szétoszlása, az utolsó rendű szállítóelemből az öntözőelembe. Megjegyzés [a11]: Helyette: Nedvesített átmérő: adott nyomáson és általában 1 m talajfelszín feletti magasságban elhelyezett szórófej által nedvesített kör alakú terület átmérője (D) m-ben megadva, addig a távolságig, ahol a víz még mérhető (0,1 mm/h). A nedvesített átmérő fele a szórási távolság (R). Vízhiányos állapotok, az aszály 12

15 A mezőgazdasági termelést - azon belül is elsősorban a növénytermesztést - rendkívüli mértékben befolyásolják a természeti viszonyok, az éghajlati és a talajadottságok. Mindkettőben jelentős szerepet játszik az időben és térben változóan rendelkezésre álló víz, amely a növényi élet alapeleme és így a növénytermesztés egyik fontos tényezője. A víz ugyanis a növény szempontjából a táplálék felvételét szolgáló oldószer és szállítóeszköz, a párolgás útján védelmet nyújt a túlzott felmelegedés ellen, a növényi sejtekben a szükséges feszültséget fenntartó anyag és végül az alkotóelemei révén pótolhatatlan tápanyag. A növények fejlődéséhez a fajtától, a növekedési szakasztól, a termelés idejétől, valamint a helyi természeti és termesztési viszonyoktól függően változó mennyiségű vízre van szükség. E vízmennyiség egy kis részét a növény közvetlenül felhasználva a testébe építi, míg a zömét élettevékenysége folyamán transzspiráció útján elpárologtatja. A transzspirációval párhuzamosan a talajról és a növény felületéről szükségszerűen közvetlenül is elpárolog több-kevesebb víz. Ez a vízmennyiség nem vesz részt ugyan közvetlenül a növény testfelépítő munkájában, de közvetett mikroklimatikus hatása befolyásolja a növény élettevékenységét, fejlődését. A két vízmennyiség együtt képezi a növényzet evapotranszspirációs vízszükségletét. A termesztett növények a fejlődésükhöz szükséges vízmennyiséget majdnem teljesen a talajból, gyökérzetük segítségével veszik fel. Ezért a talaj mindenkori víztartalma, a víz és a talaj kapcsolata döntő jelentőségű a növénytermesztés szempontjából. A talaj és a víz kölcsönhatása elsősorban abban nyilvánul meg, hogy a víz bizonyos arányban tölti ki a talaj hézagait. Eszerint beszélhetünk telített (talajvízszint alatti) és telítetlen (kapilláris zóna és az e felett elhelyezkedő) talajról. A talajba beszivárgó víz útját és a víz-talaj kapcsolat különböző állapotait az 1. ábra mutatja be. A növények termesztése a felvehető víz mennyiségétől nagymértékben függ. Ennek értéke a talajtípusonként változik. Hasznosulását a benne nevelt növényfaj határozza meg döntően. A talaj nedvességtartalmának természetes forrása a csapadék. A természetes csapadék a Föld számos területén nem képes biztosítani a talajnak a növénytermesztés által az adott helyen és időben megkívánt nedvességtartalmát. Az öntözés mindig nélkülözhetetlen eszköze volt és egyre inkább az lesz a mezőgazdasági termelésnek és ezen keresztül az emberiség élelmiszerellátásának. A száraz, arid területeken, ahol az évi csapadékösszeg a kívánatos minimumot sem éri el, az öntözés elengedhetetlen feltétele a mezőgazdasági termelésnek. Ilyen helyeken öntözés nélkül nincs növénytermesztés. A nedvesebb területeken, illetve ott, ahol száraz és nedves évek vagy évszakok váltakozva fordulnak elő, az öntözés feladata a növénytermesztés biztonságának fokozása, és a termésmennyiség növelése,. Megjegyzés [a12]: (T) Törölt: Megjegyzés [a13]: (E) Megjegyzés [a14]: (ET) Megjegyzés [a15]: a termék minőségének megőrzése Formázott: Áthúzott 13

16 1. ábra. A beszivárgó víz mozgása a talajban (Dávid, 1973) Az agrotechnika fejlődésének hatására olyan területeken is felmerül újabban az öntözés szükségessége, ahol a természetes vízviszonyok megfeleltek az agrotechnika egy adott színvonalán, azonban a továbbfejlődésre már nem adnak lehetőséget. Az agrotechnika fejlődésével ugyanis nő az egységnyi vízmennyiséggel előállított termés és így növekszik a víz szerepe a mezőgazdasági termelésben. Ez viszont azt jelenti, hogy a mezőgazdasági termelés színvonalának és biztonságának érdekében a magasabb termelési szint eléréséhez szükséges vízmennyiségnek mindenkor rendelkezésre kell állnia. Valamely terület öntözési igényéről a természetes vízviszonyok jellemzése alapján általában az ún. ariditási tényező ad tájékoztatást, amely a lehetséges évi párolgás és az átlagos évi csapadék hányadosa. Minél nagyobb a tényező értéke, annál inkább szükséges az öntözés. Ahol az ariditási tényező 1-nél nagyobb, ott már általában célszerű az öntözés bevezetése. A 2. ábra bemutatja az ariditási tényező értékét Magyarország területén. Látható, hogy hazánkban az ariditási tényező értéke 0,8-1,5 határok között változik, átlagos értéke 1,1. Ez arra hívja fel a figyelmet, hogy az ország területének nagy részén a természetes vízviszonyok a mezőgazdasági termelés szempontjából nem kielégítőek és így az öntözés indokolt. Az öntözés, mint láttuk, elsősorban a talaj kívánatos nedvességtartalmát biztosítja, de ezen felül a talaj és a földközeli légréteg lehűtésével, a mikroklíma megváltoztatásával általában kedvezőbb környezetet teremthet a növényzet számára. Az öntözés - végső célját tekintve - a mezőgazdasági termelést szolgáló tevékenység. Eredményes mégis csak a műszaki és az agronómiai szempontok legtökéletesebb összehangolása és a közgazdasági meggondolások messzemenő figyelembevétele esetén lehet. A megvalósítása a műszaki és a mezőgazdasági ténykedés összehangolt kutatási, tervezési, építési, üzemelési, szervezési és hatósági tevékenységét jelenti. Az öntözés tehát igen bonyolult vízügyi, műszaki-mezőgazdasági feladat, amely a vízgazdálkodás egészében is jelentős szerepet játszik. 14

17 2. ábra. Az ariditási tényező sokévi átlaga Magyarország területén 1.2. Az öntözővíz mennyisége és minősége Az öntözővíz-szükséglet meghatározása Az öntözés számos fontosságának és jelentőségének megismerése mellett - az adott közgazdasági körülmények között - mindig az a legfontosabb kérdés, hogy mikor, mennyit és hogyan öntözzünk. A válaszadás érdekében meg kell vizsgálni, hogy milyen tényezők befolyásolják az öntözést. Ezek között említhetjük: 1. a talaj és a növény vízállapota, 2. a növény növekedése, a fenológiai szakasz, 3. az időjárási körülmények, 4. a rendelkezésre álló vízmennyiség, 5. a vízminőség, 6. az öntözőberendezés üzemeltetési színvonala. Az öntözés hatékonysága érdekében törekedni kell a tényezők (1. táblázat) pontos meghatározására. Ehhez nagy érzékenységű műszerekre is van szükség van. Megjegyzés [Á16]: befolyásol ó Formázott: Áthúzott 15

18 Az öntözési vízigényt befolyásoló tényezők 1. táblázat Víztényezők az elérhető víz (mennyiség és minőség) költség Éghajlati és időjárási tényezők a környezeti hőmérséklet a sugárzás a szélsebesség a csapadék a páratartalom a nappali időtartam a tenyészidőszak hossza Növényi tényezők a faj, fajta a gyökerezési tényezők a szárazságtűrő képesség a növekedési állapot a betakarítási állapot a terméshozam a tenyészidőszak hossza a sótűrő képesség a tápanyag-igény a lombozat felépítése Talajtani tényezők a talaj szerkezete a talaj szövete a termőréteg vastagsága a mechanikai (művelési) gátlás a vízvezető képesség a talajlevegő a vízkapacitás a talajvíz-magasság ingadozása a talaj sótartalma a talaj tápanyagtartalma a talaj hőmérséklete a talaj termékenysége Üzemeltetési tényezők a vetés és betakarítás ideje a növénysűrűség az öntözési mód a kritikus növekedési szakaszok tápanyagellátás a növényvédelem a művelés az agrotechnika A táblázatban felsorolt valamennyi szempontot nem tudjuk figyelembe venni döntéshozatalunk során. A mindennapi gyakorlatban a kiadagolandó öntözővíz mennyisége elsősorban a talaj nedvességtartalmára alapozottan történik (Cselőtei, 1991). A nedvesség a növényre a talajon és levegőn keresztül fejti ki hatását. Bár a növény vízellátása nagyrészt a talajból történik, a levegő nedvességtartalma is igen fontos számára. A mindenkori páratartalom a hőmérséklettel együtt döntő tényezője a párologtatásnak, a vízfelhasználásnak, s ezzel a talajból való vízfelvétel ütemét is erősen befolyásolja. A talaj nedvességtartalmát a gyakorlatban különböző módon szoktuk kifejezni. Az egyik esetben a pórustérfogat százalékában adjuk meg a víz mennyiségét. Ez az érték adott talajtípuson egyúttal a talajban lévő levegőtartalmat is jelzi. A másik esetben a talaj vízkapacitásának százalékában történhet a nedvességtartalom kifejezése. Következő változatként a térfogat- vagy tömegszázalékban való meghatározás szerepelhet. A termelési gyakorlatban a térfogatszázalék használata gyakoribb, mert az közvetlenül átszámítható mm-re. Igen gyakori a növény által hozzáférhető, a szántóföldi vízkapacitás és a holtvíztartalom különbségét kifejező "diszponibilis víz" (DV) - a növény által felvehető víz - használata is. Valamennyi mutató jelentős mértékben összefüggésben van a talaj minőségével. A pórustérfogat százalékában kifejezett nedvességgel, a talaj víz és levegő arányával az öntözési és a talajtani szakirodalom az ún. statikai vízigény címszó alatt foglalkozik (Frank, 1952, Várallyai, 1988). E fontos mutató egyes értékei a növényfajtól, fajtától és a termesztés körülményeitől stb. függően igen eltérő hatásúak. Levegőtlen talajban a növény 16 Megjegyzés [Á17]: a Megjegyzés [a18]: 1 Tf% víz= 1 mm vízréteg 10 cm-es talajrétegre számolva. Megjegyzés [a19]: (VK sz)) Megjegyzés [a20]: (HV)

19 élettevékenysége (vízfelhasználása stb.) az előzőekkel is összefüggésben többnyire igen gyorsan csökken. A növények statikai vízigényére öntözött körülmények között főként kötött, tömörödésre, összeiszapolódásra hajló talajokon különös figyelemmel kell lenni. A jó szerkezet kialakításának is egyik célja a megfelelő víz és levegőarány biztosítása (2. táblázat). 2. táblázat A víz és a levegő aránya különböző talajokon VKtf 100%-nál (Fekete, alapján Cselőtei, 1965.) Megjegyzés [a21]: Ez itt nem érthető számomra. Pórus % VKtf P%-VKtf RV % RL % Homok 33 21,0 12, Homokos ,2 7, vályog ,4 7, Vályog ,5 10, , 33,6 12, ,0 15, Agyagos ,6 5, vályog ,3 2, Agyag ,5-7, ,5-10, Nehéz ,6-19, agyag ,2-21, ,8-22, VKtf = Vízkapacitás, térfogat %-ban kifejezve P = pórustérfogat RV = A pórustérfogatban található vízmennyiség aránya a teljes pórustérfogathoz RL = A pórustérfogatban található levegő aránya a teljes pórustérfogathoz A talaj ugyanis a lefelé szivárgó vízzel átmenetileg túltelítődik, majd a nedvesség a szántóföldi vízkapacitás értékéig csökken. Kedvezőtlen helyzet áll elő akkor, ha az öntözést, vagy esőt újabb csapadék követi és a túltelített állapot hosszabb ideig elhúzódik. A víz beszivárgásának időtartamát és mértékét döntően befolyásolja a talaj típusa és szerkezete. Különösen kötött talajon veszélyes, ha a hosszabb idejű beszivárgást igénylő nagyobb mennyiségű öntözővíz (adag kiadása) után tartós esőzés, ill. nagy csapadék következik. A talaj nedvességtartalma és a növény közötti kapcsolatot - a víz hozzáférhetőségét a növény számára - több formában kísérelték meg kifejezni. Talajtani alapon való közelítéskor a különböző nedvességtartalmú talajban a víz eltérő mértékű kötöttségével számolunk. A talajrészecskék körüli hidrátburok elvékonyodásával ugyanis folyamatosan nő a víz kötődöttsége, a növény tehát csökkenő nedvességtartalom mellett csak növekvő szívóerővel tud nedvességet elvonni a talajból. A talajban lévő víz kötöttségét eltérő nedvességtartalomnál alapvetően befolyásolja a talaj típusa (3. ábra). Az ábrából is kitűnik, hogy a szántóföldi vízkapacitás értékének 100%-ától, tehát az alig kötött víztől a holtvíztartalom felé haladva a talaj nedvességének kötöttsége - talajtípusonként eltérő mértékben - eleinte csak lassan nő. A holtvíztartalom megközelítésekor azonban a víz hozzáférhetősége gyorsan csökken, a kötöttség hamar 17 Megjegyzés [a22]: Nem tud túltelítődni Formázott: Áthúzott Formázott: Áthúzott Megjegyzés [Á23]: A kötőerők nagyságát kifejezhetjük az eltávolításhoz szükséges vízoszlop cm-ben kifejezett szívóerejével. Ennek 10-es alapú logaritmusát nevezzük pf értéknek.

20 meghaladja a növények szívóerejét. A növényélettani és a termesztési (öntözési) irodalom ennek régóta nagy jelentőséget tulajdonít. Mások viszont - más növényekkel, más körülmények mellett - (termesztési) kísérletekkel alátámasztva arra a következtetésekre jutottak, hogy a szántóföldi vízkapacitás és a holtvíz értéke között a talaj nedvességtartalma a növény számára lényegében mindig egyformán hozzáférhető. Ez a vélemény, amelyet az egyenletes hasznosítás elméletének is neveznek, hazánkban - és különösen a zöldségnövényeknél - az esetek többségében ütközik a termesztési gyakorlat megfigyeléseivel és természetesen a különböző kísérleti eredményekkel is. Ezek azt mutatják, hogy adott egyéb feltételek (hőmérséklet, páratartalom, stb.) mellett a csökkenő talajnedvesség kevesebb vízfelvételt, kisebb növényi párologtatást tesz lehetővé, és a növénytől, annak fejlettségétől és életkörülményeitől függően gyengébb növekedést, kevesebb termést eredményez (Cselőtei, 1963). 3. ábra. A talajnedvesség-tartalom és kötöttség összefüggése különböző talajtípusokon (Hagan, alapján) Még világosabbá válik ez a törvényszerűség, ha a növények vízfelvételének a környezeti körülményektől függő mértékét is figyelembe vesszük. Kisebb talajnedvességtartalom mellett a gyökér felszívó övezetének növekedési üteme és a különböző nedvességtartalmú talajrészek közötti feszültségkülönbség hatására mozgó víz együttesen sem képes kielégíteni a növény transzspirációs igényét, így felborul a vízfelvétel-vízleadás egyensúlya (4. ábra). A talaj nedvességtartalma tehát fontos összetevője a növény vízellátásának eladdig, hogy kedvezőtlen körülmények között - magas hőmérséklet és alacsony páratartalom mellett - egyes növények vízmérlege még a szántóföldi vízkapacitás értékéhez közeli talajnedvesség esetén is felborulhat (pl. déli vízdeficit, légköri aszály stb. esetén). Megjegyzés [a24]: Lehet, hogy 3. ábra Megjegyzés [Á25]: ( 30 ºC) Megjegyzés [Á26]: (rh 30 %) 18

21 4. ábra. A növény vízfelvételének és párologtatásának egyensúlya a különböző környezeti tényezők függvényében (Cselőtei, 1993) A talajban tárolt téli nedvesség legritkább esetben elégséges, további csapadékra és annak hiányában öntözésre van szükség. A növény vízfelvétel-dinamikája és az arra ható tényezők ismerete tájékoztatást nyújt a vízmérleg egyensúlyához folyamatosan szükséges víz mennyiségére és közvetve a talajnedvesség-tartalom iránti igényt is jelzi. A vízfelhasználás üteme részben a környezeti tényezők alakulásától, részben a növény növekedésétől és fejlődésétől függ. A növények nedvességigényének fenntartása eltérő mennyiség kiadagolásával érhető el. Cselőtei (1991) szerint az öntözővíz mennyiségét az egy-egy alkalommal kiadott víz és a tenyészidőszak alatt összesen felhasznált vízmennyiség alapján vizsgálhatjuk. Tartalmilag a két mutatót az öntözések között eltelt idő, az ún. öntözési forduló köti össze. Az említett mutatók alakítását az öntözés ideje, célja, módja, technikája és várható gazdaságossága is befolyásolja. Közismert, hogy a különböző talajok eltérő szerepet játszanak a növények vízellátásában. Megállapítható, hogy bár a növény - elsősorban a faj és a fajta igényétől, valamint a fejlettségétől függően - a mélyebb szintekből is vesz fel nedvességet, mégis élettevékenységében a felső, a művelt réteg játssza a fő szerepet. Más helyen szó volt arról, hogy a talaj nedvességtartalmának csökkenésével a növény fokozatosan nehezebben fér hozzá a vízhez. Jelentős hatással van még a növény élettevékenységére a talajra hullott víz beszivárgásának dinamikája, amely - különösen ha esőszerűen öntözünk - hosszabbrövidebb ideig zavarja a talaj légcseréjét. Mindezek együttesen adnak választ a "mennyi vizet" "hová adjunk (adhatunk)" kérdésére, vagyis, hogy egy-egy öntözéssel milyen mélységig nedvesítsük át a talajt. A válaszhoz - annak ellenőrzésére - felhasználhatók azok a hazai és külföldi kísérletek és gyakorlati megfigyelések, amelyek az eltérő körülmények között alkalmazott öntözővíz-adag eredményességét mutatják. Hazánkban a gyökérzet szintenkénti eloszlása a 0-30 cm-es felső talajréteg fontosságát húzza alá. A talajművelés során többnyire szintén ezt mozgatjuk meg és a tápanyagot is ide juttatjuk el. Benne rövid ideig tart a lefelé szivárgó nedvességtől a talaj átmeneti túltelítődése. Különösen nyáron van ez így, amikor ezt a könnyen elérhető nedvességet a fejlett növényállomány gyökérzete gyorsan felveszi. A jó vízgazdálkodású talajokon a növények számára hozzáférhető nedvesség, az ún. diszponibilis víz a talaj térfogatszázalékában kifejezve 15-20%, tehát 1 cm-es 19

22 talajrétegenként kb. 1,5-2,0 mm. A 30 cm-es talajrétegben ez mintegy mm vízmennyiséget jelent. A csökkenő hozzáférhetőség miatt azonban általában a diszponibilis víz százalékának felhasználása után már sor kerül az öntözésre. Ily módon az említett mm-es igény helyett annak felével számolhatunk. A termesztési gyakorlatban ezt könnyen felvehető nedvességnek nevezzük (3. táblázat). Az öntözővíz talajtípustól függő mennyisége (Cselőtei, 1955) 3. táblázat Összesen felvehető víz Könnyen felvehető víz Öntözővíz-mennyiség egy alkalommal mm-ben Vízkapacitás Talajtípus 15 cm 25 cm 35 cm a talajtérfogat %-ában mélységű beázáshoz Homok 21,0 15,7 8,0 12,00 20,00 28,00 Homokos 27,2 17,0 8,5 12,75 21,25 29,75 vályog 30,4 19,2 9,5 14,25 23,75 33,25 Vályog 31,5 19,5 9,5 14,25 23,75 33,25 33,6 21,0 10,5 15,75 26,25 36,75 Agyagos 35,0 22,0 11,0 16,50 27,50 38,50 vályog 40,6 23,8 12,0 18,00 30,00 42,00 A talaj kiszáradása - típusától és szerkezetétől függően eltérő mértékben - a felszínhez közeli rétegben a leggyorsabb. Ismert az is, hogy a benedvesedést követően különösen gyorsan - eleinte a szabad vízfelszín evaporációjánál is intenzívebben - párolog a víz (ez a folyamat a talajszemcsék nagyobb felülete miatt történik). A talaj száradásának megindulása - pirkadása - után ez a folyamat lelassul, majd a felső 1-2 cm-es réteg néhány nap alatt holtvízig, vagy azt közelítő mértékig kiszárad, ez után többé-kevésbé védi a mélyebb rétegek nedvességtartalmát, amelyet lefelé haladva fokozatosan mind kevésbé érint az evaporáció. Az öntözés szempontjából mindez azzal jár, hogy a felső néhány cmes talaj feltöltéséhez több vízre van szükség. Az egyszeri öntözővíz mennyiségét befolyásoló másik tényező a szórófejből kilépő, erősen porlasztott víz - a szél sebességétől, a relatív páratartalomtól és a hőmérséklettől függően - jelentős mértékű párolgása (4. táblázat). A talaj nedvességtartalmának mérése. 20

23 Az esőszerű öntözés vesztesége a víz kiadagolása során (%) (Budavári K. 1978) 4. táblázat Relatív Szélsebesség Hőmérséklet, o C páratartalom % m/s ,5 1,0 1,6 2,1 3,0 0,6 1,0 1,6 2,2 3,0 0,7 1,2 2,0 3,0 4,0 0,8 1,3 2,2 3,2 4,1 0,9 1,7 2,8 4,0 5, ,8 1,3 2,2 3,2 4,1 1,0 2,0 3,0 4,2 6,0 0,8 1,7 2,8 4,0 5,0 1,0 2,2 4,0 5,5 7,0 1,0 2,0 3,0 4,8 6,0 1,5 3,0 5,0 7,0 9,5 1,3 2,5 4,8 6,0 8,0 2,5 5,0 7,0 10,0 14,0 2,0 3,8 6,0 8,0 10,5 3,0 6,0 9,0 13,0 16,0 Továbbnöveli ezt a beszivárgás ideje alatt a levélzetről, valamint a talaj felszínéről elpárolgó víz. Mindez átlagos nyári időjárásban - ha a legmelegebb déli órákat kihagyjuk - mintegy 15-20% többlet vízigényt jelent, ami az öntözés intenzitásától és az öntözővíz porlasztásától függően még tovább növekedhet (5. táblázat). Az esőszerű öntözés párolgási veszteségei a kiadagolt vízmennyiség %-ában (Esőszerű öntözések kézikönyve, 1965.) 5. táblázat Kis (3-5 mm/óra) Közepes (5-15 mm/óra) Nagy (15 mm/óra felett) csapadékintenzitás mellett nappali éjjeli nappali éjjeli nappali éjjeli öntözés esetén Így alakult ki a zöldségtermesztésben átlagosan 40 mm-es bruttó öntözővíz adag. Ebből a növény számára kb %-kal kevesebb felvehető vízzel számolhatunk az előzőektől és attól függően, hogy a felső, gyorsan kiszáradó 2-5 cm-es talajréteg milyen mértékben játszik bele a növény vízellátásába. Hazánk változó éghajlati körülményei között az öntözést követő időjárás alakulása bizonytalan. Előfordul, hogy a következő öntözésig egyáltalán nem hull csapadék, de ennek ellenkezője is nagy valószínűséggel bekövetkezhet. Ez az öntözés hatását csökkentheti vagy teljesen semlegesítheti. Megjegyzés [a27]: Csepegtető öntözés esetén ez nem áll fenn 21

24 1.3. Az aszály A vízhiányos helyzetek szélsőséges esetének tekintjük az aszályt, amelynek káros hatásai a természet és a társadalom egészére kihatnak, miközben lokálisan katasztrofális méretűek is lehetnek. Az aszály a korábbi századokban tömeges állatelhullást, éhínséget okozott többek között Magyarországon is, de napjainkban is a gazdaság egészét megrázó károk forrása. Kialakulásának körülményei, éppúgy mint a következményei, igen összetettek, sokrétűek, ezért ezek vizsgálatával is több tudomány-, ill. szakterület foglalkozik, a meteorológiától a szociológiáig. Annak ellenére, hogy számos kísérlet történt az aszály fogalmának meghatározására, minden szempontból elfogadott definíciója ma sincsen; helyesebben szólva az egyes szakterületek a saját meghatározásukat használva igyekeznek leírni, magyarázni és kifejezni - számszerűsítve is - az aszályt. A meteorológusok szempontjából az aszály olyan meteorológiai állapot, amikor a csapadék kevés, a hőmérséklet magas és ennek következtében mind a párolgás, mind az evapotranszspiráció értékei nagyok. Az eltéréseket természetesen a sokéves meteorológiai megfigyelések, ill. mérések alapján átlagosnak, vagy jellemzőnek mondott állapothoz hasonlítva teszik, és ezt akkor nevezik "aszályosnak", ha a felsorolt tényezők mindegyikében, egyszerre, azonos időben tapasztalhatók ezek az eltérések. Ez a szemlélet csupán az időjárási tényezőkből, a mért meteorológiai adatokból indul ki, és ezek alapján igyekszik meghatározni a szélsőségesen kedvezőtlen vízhiányos állapotot. A hidrológusok szerint az aszály adott terület jelentős vízhiánya bizonyos meteorológiai és hidrológiai jelenségek egybeesése következtében. Hidrológus szemmel az aszály az adott terület vízháztartásának egyensúlyában bekövetkezett olyan változás, amelyben nagymértékben felborul a területre jellemző egyensúly a vízháztartás egyes elemei között, s amelyben a csapadék és a párolgás kedvezőtlen alakulása mellett szerepet játszik a felszíni és a felszín alatti vízkészletek megcsappanása is. A hidrológiai szemlélet sincs tekintettel azonban arra, hogy azonos területen belül sem egyforma a vízhiány hatása a különböző élőhelyekre, élőlényekre, élőlénycsoportokra. A növénytermesztők szemszögéből az aszály a növénytermesztési tér - és az azon lévő növényállomány - tartós és nagymértékű vízhiányát jelenti, amely mellett a növények, különösen a termesztett növények már visszafordíthatatlan és jelentős károsodást szenvednek. Látható, hogy a vízhiány mindegyik meghatározásban szerepel, de nem mindegy, hogy azt mihez képest értjük: egy-egy meteorológiai vagy hidrológiai helyzethez, vagy az élőlények normális életét és fejlődését lehetővé tevő vízigény mértékéhez. Ezért az újabb és komplexebb meghatározás szerint (Petrasovits, 1989): az aszály olyan természeti jelenség, amely a növénytermesztési tér tartós és nagymértékű vízhiányát okozza, ami egy adott terület adott növényére vonatkoztatott vízigény-kielégítő képességével (AHP), ill. az ennek alapján meghatározott vízstresszes napok (a fogalom - számszerűsítése a stressz mértéke ) számával számszerűsíthető. (Az AHP kifejtését lásd később!) Az aszály a mező- és erdőgazdasági földhasználatban olyan káros mértékű vízhiány, amely termelés szempontjából korlátozó, míg ökonómiai és politikai szempontból pedig kockázati tényező. Látjuk tehát, hogy az aszály növény nélkül - általában élőlény nélkül - nem értelmezhető, ami könnyen belátható abból, hogy az azonos mértékű vízhiány nem egyformán hat a különböző növényekre; minden ezt mellőző meghatározás valójában csak a szárazság egy szélsőséges fokát definiálja, ill. mutatja ki, amit azonban mindig 22 Megjegyzés [Á28]: mennyiség i és minőségi